基于物联网的渔船航迹暨油料管理系统方案

 

　　项目背景

　　随着市场竞争的日趋激烈，企业面临的节能形势越来越严峻，如何监控能耗趋势变化，及时发现问题，预测能耗趋势，控制能源消耗已成为目前急需要解决的课题。充分利用网络资源，建立一套控制能源消耗的管理信息系统，对高耗能设备进行实时监控管理，实现能源数据信息传递的快捷和实效性，这是提高能源使用效率、有效控制能源消耗、降低生产成本的重要手段。 为了及时跟踪生产过程能耗的变化，建立了节能管理信息系统，完成全厂节能统计数据的自动生成和计算，实现了统计分析、趋势预测等功能的自动化，对每天能耗变化及时跟踪，有效地监测了加热炉重点用能设备，控制了能源消耗。

　　项目简介

　　GPS 是英文Global Positioning System（定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可。通过这三个要素，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。

　　本系统利用GPS（卫星定位系统）配合所研发的航行记录器，将航行时的GPS数据记录于航行记录器内，利用渔船于加油时经由无线Wi-Fi（或者Ethernet）的传输接口将记录器中的GPS数据传输至航行读取器中，并根据实际运行的航线及时间来决定渔船用油的补助，来避免人为因素所造成的无谓资源浪费。并且航行读取器能够定时透过Internet将数据传输于中央控制中心的数据库，控制中心也能够于远程监控航行读取器以确保系统正常运作。让全台渔船的位置及航行时数与轨迹的信息利用网络联结一起，方便管理。另一方面，一旦发生海上意外时，由系统内所记录的GPS数据能够提供有关单位来厘清肇事责任，功能也能如同飞机上的黑盒子。

　　后续更可整合RD ID系统的渔获管理系统及各种水温及盐份传感器的信息纳进来以了解各区域的渔货及海象状况为广大的海洋管理奠定基础。

 

　　系统特色

　　GPS记录器具备有线及无线的传输方式，确保数据传输不中断

　　提供远程管理系统有效管理各远程读取器

　　系统采用异质加密方式确保数据安全

　　厘清海上意外的责任归属

　　可结合GIS系统掌握渔船历史动向

　　可确实掌握全国渔船作业的实际时间

　　有效管理渔业用船油耗与补助

　　航行记录器架构

　　航程记录器内含一个卫星定位系统译码器组件，及可程序记录器系统。利用外接天线方式接收GPS讯号，可方便航行记录器安装于航行器的任何地方，透过天线之导线，将接收到的定位信息传到配置在航行器内部之航行记录器。并透过航行记录器内部的译码器组件处理后，将GPS信息记录于航行记录器中。

　　由于此航行记录器系配置在移动的航行器上，而航行器上的供电质量并不稳定，因此，航行记录器设计能容忍较大的供电范围（10伏特~30伏特直流电源）。当无预警停电发生时，之前收集到的定位记录仍然可以保持在航程录器内。加上IP66等级（符合ICE 60529 IPX7 标准）的外壳设计能够完全阻隔灰尘进入，达到完全防尘的功能，并可以接受强力水柱喷射，而能正常运作，是一个能够适合长时间在恶劣环境下作业的设备。

　　因航行记录器具备优异的特性，故能安装于各种航行器上面，例如：商船、渔船、汽机车与航空飞行器等，不仅能够计算路径距离，也能够记录航行器航程的轨迹路径，更可搭配航程读取器来做为更广泛的应用。

　　航行读取器架构

　　此航行读取器乃专为航行记录器设计，由泓格公司所推出的W-8741 PAC嵌入式控制器所建构，配备有两个10M/100M的以太网络传输端口、两个USB端口与三个I/O扩展槽。而主要的功能在接收航行记录器上所记录之GPS数据，并以密码保护航行记录器之内部数据，以确保数据的正确性。

　　W-8741的操作系统采用微软的嵌入式操作系统Windows CE.NET，内部的软件程序可以使用EVC、C#.NET与VB.NET等语言撰写。该航程读取器在供给电源之后就会自动检查以太网络的连接状况，一旦经由以太网络链接上航程记录器时，便会接收航程记录器所上传之数据，并验证上传之密码，确认无误后就会继续接收卫星定位信息记录。完成所有信息接收之后，重新产生新的密码，让航程记录器能重新纪录新的信息。

　　延伸应用

　　透过由物联网概念所建立的管理系统，不仅适用于渔业管理信息上，也能够运用于陆上的交通工具，而陆地上具备GPRS/GSM的通讯能力，因此更可以搭配GPRS/GSM通讯技术做实时位置回馈，更可有效掌控车子的动向与意外的责任厘清。此种物联网系统对环保车队或货运快递车队能做有效实时管理，更能够减少营运成本与增加工作效率。

　　总结

　　由于泓格科技所建构的读取器与记录器皆采无风扇架构，具备高稳定性特点，尤其适合各种航行设备内小空间使用也具抗震动防泼水功能，内置GPS界面精准的实时检测与航程设备的各种控制。同时为了提高数据的全性，所有的数据都储存在一个数据库中，并排除了文字工作与缩短了工作流程，在有效的时间内监控船或车队行径与管理船/车队的所有状况。

　　截至2010目前为止，关于渔船航迹暨油料管理系统的的航程记录器已经安装在数万艘渔船上，已经实际有效管控渔业用油的数量，不仅达到节能省碳与经费支出的目的，进而帮国家节省几十亿美金的支出。